Природа возникновения реальных электрических зарядов

Реальные электрические заряды возникают вследствие рождения электрон-позитронной пары под влиянием поглощения вакуумом двух фотонов жесткого электромагнитного излучения. Реакцию такого сорта следует рассматривать как явление фотоэффекта, которое представляется в виде:

, (5.1)

где - энергия фотона «красной границы» реакции (5.1). Вследствие протекания реакции (5.1) происходит превращение безмассовой энергии электромагнитного поля в массовую энергию частиц электрона и позитрона в соответствии с дефектом массы, т.е.

. (5.2)

Здесь m_e – масса электрона, m_p – масса позитрона и с – скорость света в вакууме.

При движении электрического заряда со скоростью v его энергия составляет m v²/2. Движущийся заряд создает электрический ток, который формирует магнитное поле. Тогда

. (5.3)

Отсюда электродинамическая масса электрона равна

,

где а – электромагнитный радиус электрона, равный 2·10^-15 м.

Электрический заряд не является носителем энергии. Носителем энергии по Фарадею является электрическое поле, которое создает электрический заряд. Когда А. Зоммерфельд1) произвел расчет энергии электрического поля, создаваемого зарядом покоящегося электрона, то получил, что общая энергия электрического поля электрона равна . (5.3а)

Энергия покоящегося электрона для электродинамической массы в соответствии с динамикой общей теорией относительности определяется следущим образом: . (5.3б)

Сравнивая (5.3б) и (5.3а) получаем, что только ¾ энергии является электростатического происхождения, а одна четвертая должна быть иного происхождения. Чтобы не нарушать закон сохранения энергии пришлось в реакцию (5.1) вводить гипотетическую частицу – электронное нейтрино.

Если рассматривать вакуум, как состояние электрон-позитронных сколлапсированных электрических зарядов, как это было предложено А. Рыковым2), то под влиянием внешнего электромагнитного поля такая среда должна подвергаться деформации, т.е. поляризоваться с образованием электрического диполя. Тогда

. (5.4)

Здесь – среднее значение напряженности электрического поля диполя, - уравнение колебаний электрических зарядов в диполе относительно положения равновесия, а .

Изменение энергии диполя при смещении зарядов на dr составит:

. (5.5)

Отсюда напряженность электрического поля внутри электрон-позитронного диполя

. (5.6)

Для всей совокупности электрон-позитронных пар выражение (5.6) представим в виде:

. (5.7)

Здесь N – безразмерный коэффициент пропорциональности.

Тогда уравнение (5.4) для амплитудного значения смещения dx представится так: . (5.8)

Электромагнитное возмущение распространяется со скоростью света, т.е. r/dt = c, и тогда:

. (5.9)

Отсюда коэффициент пропорциональности, введенный в (5.7), зависит только от фундаментальных физических постоянных и является обратной величиной постоянной тонкой структуры. Получается, что постоянная тонкой структуры представляет собой такую величину деформации физического вакуума, когда рождаются электрон-позитронные пары. Размер сколлапсированного отдельного электрон-позитронного диполя составит: d = 2,82·10^-15 м, а предельная деформация диполя в момент рождение электрон-позитронной пары, имеет значение:

м. (5.10)

Относительная деформация при этом ~ 1%.

Таким образом, анализируя только электрическую составляющую физического вакуума, исходя из классических представлений, получены не только размер составляющих элементарных частиц, но и их максимально возможная деформация, когда еще не происходит рождение электрон-позитронных пар. Однако магнитные свойства остаются вне поля зрения.

Поиск по сайту: